JP2001088046A

JP2001088046A - 締付工具

Info

Publication number: JP2001088046A
Application number: JP26187599A
Authority: JP
Inventors: Fumitoshi Oda; 文利小田
Original assignee: YUTANI CORP; YUTANI KK
Current assignee: YUTANI CORP; YUTANI KK
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】着座までの締付けを高速かつ省エネルギで行
うことができ、かつ、着座後の締付けを大きなトルクで
行うことができる締付工具を提供する。【解決手段】本体１は、回転自在に嵌合する駆動ケー
ス２を備える。駆動ケース２内には、駆動軸１８を駆動
するエアモータ３とを搭載している。エアモータ３より
大きな回転トルクを発生するエアモータ５を本体１内に
配置する。エアモータ３でナットを着座した後、エアモ
ータ５で駆動ケース２を回転すると、駆動ケース２と駆
動軸１８との間に設置された一方向クラッチ６が連結さ
れて、駆動軸１８が回転して、ナットを締め付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばナットやボ
ルト等の締付に使用される締付工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、締付工具としては、大きな回転ト
ルクを発生することが可能な１つの大きなエアモータ
と、この１つのエアモータにより回転駆動される駆動軸
とを備えて、エアモータの大きな回転トルクで駆動軸を
介してナットを締め付けるようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ナット
を着座させるまでのナットの締付時に必要とする回転ト
ルクよりも、ナットを着座させた後に行う締付作業の方
が大きな回転トルクを必要とする。しかし、上記締付工
具では、ナットが着座するまでおよびナットが着座した
後も、１つの大きなエアモータで締付作業を行ってしま
うため、小さな回転トルクで済む着座までの締付けを高
速で行うことができず、かつ、エネルギのロスが大きい
という問題がある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、着座までの締付
けを高速かつ省エネルギで行うことができ、かつ、着座
後の締付けを大きなトルクで行うことができる締付工具
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の締付工具は、本体と、この本体
に、回転自在に嵌合した駆動ケースと、この駆動ケース
に搭載した第１モータと、この第１モータによって駆動
される駆動軸と、上記第１モータの回転トルクより大き
なトルクを発生すると共に、上記駆動ケースを駆動する
第２モータと、上記駆動ケースと上記駆動軸との間に設
置された一方向クラッチとを備えたことを特徴としてい
る。

【０００６】上記請求項１の発明の締付工具によれば、
被締付物、例えばナットを締め付ける場合、第１モータ
を起動して、第１モータの回転トルクで駆動軸を回転駆
動させて、ナットを回転駆動させる。この状態では、上
記一方向クラッチが空回りして、第１モータの回転トル
クが駆動ケースに伝達されない。そして、上記ナットが
着座すると、第１モータが停止して、第２モータを起動
する。この第２モータが発生する第１モータより大きな
回転トルクによって、駆動ケースが回転駆動される。そ
うすると、上記一方向クラッチが連結されて、駆動ケー
スの回転トルクが一方向クラッチを介して駆動軸に伝達
される。その結果、上記第１モータより大きな回転トル
クを発生する第２モータが駆動軸を回転駆動することに
なって、着座したナットを締め付ける。

【０００７】このように、上記第２モータより小さな回
転トルクの第１モータでナットを着座させた後、第１モ
ータより大きな回転トルクの第２モータでナットを締め
付けるので、着座までの締付けを高速かつ省エネルギで
行うことができ、かつ、着座後の締付けを大きなトルク
で行うことができる。

【０００８】また、請求項２の発明の締付工具は、請求
項１の締付工具において、上記駆動ケースと上記第２モ
ータとの間に設置されたパルス発生部と、上記駆動ケー
スに取り付けられたストレンゲージとを備えて、上記第
２モータの回転出力を、上記パルス発生部を介して駆動
ケースに伝達することを特徴としている。

【０００９】上記請求項２の発明の締付工具によれば、
上記第２モータの回転出力がパルス発生部を介して駆動
ケースに伝達されるので、一定の回転トルクではなく
て、パルス状の回転トルクで駆動ケースが衝撃的に回転
駆動される。したがって、被締付物を締め付けるとき
に、駆動ケースから本体に連続的に反力がかからなくな
る。

【００１０】また、上記駆動ケースにストレンゲージを
取り付けているので、本体に取り付けたストレンゲージ
で駆動ケースの回転トルクを検出する場合よりも、駆動
ケースの回転トルクを正確かつ簡単に検出できる。

【００１１】また、着座後のナットは、締付作業完了ま
でに周方向に比較的小さな回転角しか回転しないので、
ナットが着座した後に回転する駆動ケースも周方向に小
さな回転角だけ回転するだけである。このように、上記
駆動ケースの回転量が少ないので、ストレンゲージに接
続する配線にゆとりを持たせると、駆動ケースと共にス
トレンゲージが回転しても、断線等の悪影響が配線に生
じない。したがって、上記ストレンゲージにスリップリ
ング等を介して配線を接続する必要がなくなり、スリッ
プリング等が不要になって、製造コストを低減できる。

【００１２】また、請求項３の発明の締付工具は、請求
項２の締付工具において、上記ストレンゲージとコント
ローラとをリード線でスリップリングを介さないで直接
接続することを特徴としている。

【００１３】上記請求項３の発明の締付工具によれば、
上記ストレンゲージとコントローラとをリード線でスリ
ップリングを介さないで直接接続しているので、スリッ
プリングによって生じる雑音がなくなる。したがって、
回転トルクを正確に検出できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の締付工具を図示の
実施の形態により詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明の実施の一形態の締付工具の
断面図であり、図２は図１のII−II線からみた断面図で
ある。この締付工具は、図１に示すように、作業者に握
られるハンドル部１０１が設けられた本体１と、この本
体１に回転自在に嵌合した駆動ケース２と、この駆動ケ
ース２に搭載した第１モータとしてのエアモータ３と、
このエアモータ３によって駆動される駆動軸１８と、エ
アモータ３より大きな回転トルクを発生すると共に、駆
動ケース２を駆動する第２モータとしてのエアモータ５
とを備えている。上記駆動ケース２とエアモータ５との
間には、油圧式のパルス発生部７を設置している。上記
エアモータ５の出力軸１０の先端をパルス発生部７に連
結し、このパルス発生部７の出力軸１１を駆動ケース２
に回転不可に嵌合して、エアモータ５の回転出力をパル
ス発生部７を介して駆動ケース２に伝達するようにして
いる。なお、２５,２６は軸受である。

【００１６】上記駆動ケース２は、軸受１７,２４を介
して本体１に取り付け、外周面にストレンゲージ８,９
を取り付けている。このストレンゲージ８,９は、図示
しないが、例えば本体１の外部に設けられたコントロー
ラにリード線でスリップリング等を介さないで直接接続
している。このリード線は、図１に示す駆動ケース２の
下部に設けられた配線用穴１５を通ると共に、駆動ケー
ス２の外周面に沿って例えば２または３重にゆるく巻き
付けている。また、上記駆動ケース２の先端部には、一
方向クラッチ６を介して駆動軸１８を取り付けている。
また、上記駆動ケース２の先端部と本体１とをコイルバ
ネ１９で連結している。

【００１７】上記エアモータ３は、駆動軸１８に嵌合す
る出力軸４と、この出力軸４に連なるロータ１２と、こ
のロータ１２に設けられたブレード１６とを有してい
る。また、上記エアモータ３へエアを供給するための吸
気ポート１３と、エアモータ３からエアを排気するため
の排気ポート１４とを駆動ケース２の後端部に設けてい
る。なお、２１,２２,２３は軸受である。

【００１８】また、上記駆動ケース２の後端部には、図
２に示すように、径方向に延びる凸部２ａを設けてい
る。この凸部２ａ近傍において、本体１に摺動自在に棒
状部材３１を取り付けている。また、上記棒状部材３１
の一端に対向するように、本体１の底部にリミットスイ
ッチ３２を設置している。

【００１９】上記構成の締付工具は、例えばナットを締
め付ける場合、次のように動作する。

【００２０】最初、エアモータ３およびエアモータ５
は共に停止状態にある。

【００２１】次に、作業者が、図示しないナットと駆
動軸１８とを、図示しないソケットを介して連結して、
ハンドル部１０１のレバー１０２を引くと、エアモータ
５は起動せずに、エアモータ３のみが起動して、エアモ
ータ３の出力軸４が回転して、駆動軸１８を高速で回転
して、ナットを着座させる。

【００２２】具体的には、上記ハンドル部１０１のレバ
ー１０２が引かれると、ハンドル部１０１側からエア通
路２０を流れてくるエアａが、吸気ポート１３を介して
エアモータ３内に流入する。そのエアａの圧力をブレー
ド１６が受けて、ロータ１２と共に出力軸４が回転す
る。このエアモータ３の回転出力によって駆動軸１８が
回転して、ナットを着座させる。また、このときの出力
軸４の回転トルクは、一方向クラッチ６が空回りするた
め、駆動ケース２に伝達されない。そして、上記エアモ
ータ３の排気ポート１４から排気されたエアは、図示し
ないエア排気通路を介してエアモータ５側に流れて、エ
アモータ５を冷却するようになっている。

【００２３】そして、ナットが着座すると、ナットか
ら反力を受けた駆動ケース２が、図２に示す矢印Ｌ方向
に回転して、駆動ケース２の凸部２ａが棒状部材３１の
他端を押圧する。その押圧された棒状部材３１が、図中
下側に向かって摺動して、リミットスイッチ３２を押
す。その結果、リミットスイッチ３２がＯＮの状態にな
る。

【００２４】上記リミットスイッチ３２がＯＮの状態
になると、図１に示すエアモータ５の回転トルクが、パ
ルス発生部７,駆動ケース２を介して駆動軸１８に伝達
されて、着座したナットを締め付る。

【００２５】具体的には、上記リミットスイッチ３２
(図２に示す)がＯＮの状態になると、エアモータ３が停
止して、エアモータ５を起動する。そうすると、上記エ
アモータ３より大きな回転トルクを発生するエアモータ
５の回転出力が、パルス発生部７を介して駆動軸ケース
２に伝達されて、図２に示す矢印Ｒ方向に、駆動ケース
２が回転駆動する。このとき、図１に示す一方向クラッ
チ６が連結されて、駆動ケース２と共に出力軸４も回転
駆動して、着座したナットを締め付ける。このとき、上
記エアモータ３の回転トルクを駆動軸１８に伝達して、
２つのエアモータ３,５でナットを締め付けることも可
能である。

【００２６】このように、上記エアモータ５より小さな
回転トルクのエアモータ３でナットを着座させた後、エ
アモータ３より大きな回転トルクのエアモータ５でナッ
トを締め付けるので、着座までの締付けを高速かつ省エ
ネルギで行うことができ、かつ、着座後の締付けを大き
なトルクで行うことができる。

【００２７】また、上記エアモータ５の回転出力がパル
ス発生部７を介して駆動ケース２に伝達されるので、一
定の回転トルクではなくて、パルス状の回転トルクで駆
動ケース２が衝撃的に回転駆動される。したがって、ナ
ットを締め付けるときに、駆動ケース２から本体１に連
続的に反力がかからなくなる。

【００２８】また、上記駆動ケース２にストレンゲージ
８,９を取り付けているので、本体に取り付けたストレ
ンゲージで駆動ケースの回転トルクを検出する場合より
も、ストレンゲージ８,９で駆動ケース２の回転トルク
を正確かつ簡単に検出できる。

【００２９】また、着座後のナットは、締付作業完了ま
でに周方向に比較的小さな回転角しか回転しないので、
締付作業時に回転する駆動ケース２も周方向に比較的小
さな回転角だけ回転するだけである。このように、上記
駆動ケース２の回転量が少なく、かつ、ストレンゲージ
８,９とコントローラとを直接接続するリード線を、駆
動ケース２の外周面に沿ってゆるく巻き付けているの
で、駆動ケース２と共にストレンゲージ８,９が回転し
ても、断線等の悪影響がリード線に生じない。したがっ
て、上記ストレンゲージ８,９にスリップリング等を介
してリード線を接続する必要がなくなり、スリップリン
グ等が不要になって、製造コストを低減できる。このよ
うに、上記ストレンゲージ８,９とコントローラとを有
線で、かつ、スリップリングを介さないで接続している
ので、雑音の影響を受けることなく、正確に締付トルク
を検出できる。

【００３０】また、上記駆動ケース２の外周面に沿って
リード線をゆるく巻き付けることによって、リード線に
断線等の悪影響が生じることもない。また、上記駆動ケ
ース２とリード線との間にスリップリング等が介在しな
いので、スリップリング等による雑音が生じない。

【００３１】上記実施の形態では、上記パルス発生部７
に回転出力を与えてたのはエアモータ５であったが、エ
アモータ５の代わりに例えばＡＣ(交流)モータ,サーボ
モータ等を用いてもよい。また、上記駆動ケース２内
に、エアモータ３の代わりに例えばＡＣモータ,サーボ
モータ等を搭載してもよい。

【００３２】また、上記実施の形態では、油圧式のパル
ス発生部７であったが、機械式のパルス発生部であって
もよい。

【００３３】また、上記出力軸４と駆動軸１８との間に
増力機構を設けて、その増力機構でエアモータ３の回転
トルクを増大するようにしてもよい。

【００３４】また、上記出力軸４と駆動軸１８との間に
クラッチを設けてもよい。この場合は、上記エアモータ
３より大きな回転トルクを発生するエアモータ５のみで
駆動軸１８を回転することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の締付工具は、第２モータより小さな回転トルクの第
１モータで被締付物を着座させるので、着座までの締付
けを高速かつ省エネルギで行うことができる。また、上
記被締付物を着座させた後、第１モータより大きな回転
トルクの第２モータ、あるいはこの第２モータと第一モ
ータとで被締付物を締め付けるので、着座後の締付けを
大きなトルクで行うことができる。

【００３６】請求項２の発明の締付工具は、第２モータ
の回転出力がパルス発生部を介して駆動ケースに伝達さ
れるので、駆動ケースから本体に連続的に反力がかから
ないようにすることができる。

【００３７】また、請求項２の発明の締付工具は、上記
駆動ケースにストレンゲージを取り付けているので、本
体に取り付けたストレンゲージで駆動ケースの回転トル
クを検出する場合よりも、駆動ケースの回転トルクを正
確かつ簡単に検出できる。

【００３８】また、請求項２の発明の締付工具は、上記
駆動ケースの回転量が少ないので、ストレンゲージに接
続する配線にゆとりを持たせると、スリップリング等が
不要になって、製造コストを低減できる。

【００３９】また、請求項２の発明の締付工具は、上記
駆動ケースと配線との間にスリップリング等が介在しな
いので、スリップリング等によって生じるノイズがなく
なって、駆動ケースの回転トルクをストレンゲージでよ
り正確に検出できる。

【００４０】また、請求項３の発明の締付工具は、上記
ストレンゲージとコントローラとをリード線でスリップ
リングを介さないで直接接続しているので、スリップリ
ングによって生じる雑音がなくなって、回転トルクを正
確に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の締付工具の断面図で
ある。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【符号の説明】

１本体２駆動ケース３,５エアモータ６一方向クラッチ７パルス発生部８,９ストレンゲ
ージ１８駆動軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体と、この本体に、回転自在に嵌合した駆動ケースと、この駆動ケースに搭載した第１モータと、この第１モータによって駆動される駆動軸と、上記第１モータより大きなトルクを発生すると共に、上
記駆動ケースを駆動する第２モータと、上記駆動ケースと上記駆動軸との間に設置された一方向
クラッチとを備えたことを特徴とする締付工具。
【請求項２】請求項１に記載の締付工具において、上
記駆動ケースと上記第２モータとの間に設置されたパル
ス発生部と、上記駆動ケースに取り付けられたストレン
ゲージとを備えて、上記第２モータの回転出力を、上記パルス発生部を介し
て駆動ケースに伝達することを特徴とする締付工具。
【請求項３】請求項２に記載の締付工具において、上
記ストレンゲージとコントローラとをリード線でスリッ
プリングを介さないで直接接続することを特徴とする締
付工具。